Аллелопатические свойства терпеновых соединений паслена черного



Дата19.06.2016
өлшемі67.59 Kb.
#147498
Вилкова Дарья Дмитриевна1, Астафьева Оксана Витальевна2

1 - магистрант ФГБОУ ВО Астраханский государственный университет, г. Астрахань, Россия

2 – научный руководитель, к.б.н., доцент АГУ
АЛЛЕЛОПАТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТЕРПЕНОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ ПАСЛЕНА ЧЕРНОГО
Растения являются неотъемлемой частью окружающей среды, в процессе жизнедеятельности они вырабатывают разнообразные соединения, имеющие огромное значение для жизни различных организмов. Они представлены различными аллелопатически активными веществами (колинами), к которым относятся терпены. Аллелопатия — химическое взаимодействие растений посредством специфических органических выделений [3]. Она может осуществляться тремя типами, отрицательно – проявляется в угнетении роста, развития, гибели других организмов, положительно – повышение урожайности соседних культур, устойчивости растений к вредным факторам, за счет ингибирующего действия на микробные и грибковые заболевания, нейтрально – никак не сказывается на других организмах. Особый класс биологически активных веществ растений – это терпены, к ним относятся, интересующие нас, фитогормоны, известные как регуляторы роста [1]. Наличие различных фитогормонов в растениях обуславливает те или иные аллелопатические свойства. Актуальным на сегодняшний день является поиск таких растений и изучение их биологически активных веществ.

Объектом исследований был выбран паслен черный Solanum nigrum L., химический состав и свойства, которого в нашей стране мало изучены. Паслен черный широко изучают в других странах из-за его исключительных свойств [4,5].

Целью исследований являлось изучение терпеновых соединений паслена черного как растения с различными аллелопатическими свойствами. Новизной работы является выбранный объект исследования, и по сей день, малоизученное растение S.nigrum.

Работа по изучению свойств S. nigrum проводится на базе научно-производственной лаборатории биотехнологий АГУ с 2014 года в рамках осуществления исследований для магистерской диссертации.

Автором статьи проведены ряд экспериментов с целью изучения аллелопатической активности паслена черного с применением следующих методов:


  1. Методы водной экстракции для выделения биологически активных веществ S. nigrum, участвующих в аллелопатических взаимодействиях;

  2. методы тонкослойной хроматографии (ТСХ) и качественных реакций для первоначальных исследований химического состава полученных водных вытяжек;

  3. исследование влияния биологически активных веществ паслена черного на окружающую микрофлору методом прямой диффузии в питательную среду (РПА) с использованием лунок;

  4. исследование влияния выделенных веществ паслена черного на тест-культуры редиса (редька посевная Raphanus sativus L.) методом влажных камер.

Для проведения всех исследований необходимо было выделить соединения паслена черного, участвующие в аллелопатических взаимодействиях. Для этого из разных частей растения готовили водные вытяжки (экстракты) по методикам [4,5,6]. С помощью ТСХ и качественных реакций было выявлено, что в экстрактах данного растения находятся терпеновые соединения [2]. Для определения аллелопатических свойств в отношении микрофлоры окружающей среды были выбраны тест-объекты условно-патогенные штаммы Escherichia coli Migula СКВКПМ В-1911, Bacillus subtilis Ehrenberg ВКПМ В-1919, Staphilococcus aureus Rosenbach ВКПМ В-1899, полученные из Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов ФГУП ГосНИИГенетика. Влияние водных вытяжек S. nigrum L. исследовали методом прямой диффузии в питательную среду (РПА) с использованием лунок [7]. Посевы инкубировали в течение 7 дней при температуре, оптимальной для роста каждого вида бактерий. В качестве контроля использовали дистиллированную воду.

Оценка аллелопатической активности выделенных соединений паслена черного в отношении культурных растений проводилась на тест-культуре редиса. Для прорастания семян редиса, помещенные в чашки Петри, использовали водные настои концентраций 50мг/10мл воды, 10мг/10мл воды, 5мг/10мл воды, 1мг/10 мл воды. Замеряли всхожесть и энергию прорастания на 3 и 7 день опыта по ГОСТу 12038-84 [8].

В результате проведенных исследований было обнаружено подавляющее микрофлору действие всех водных вытяжек S. nigrum в отношении исследуемых тест-микроорганизмов на 7 день эксперимента, за исключением водных вытяжек корня и листьев в отношении B.subtilis – был обнаружен вторичный рост культуры. В тоже время в отношении S. aureus они обладают отрицательными аллелопатическими свойствами, угнетают их рост и как следствие вызывают гибель.

Результаты проведенной оценки аллелопатического взаимодействия паслена черного и тест-культуры редиса (R. sativus) представлены в таблице 1. Определяли всхожесть и энергию прорастания под воздействием водных извлечений паслена черного на 3 и 7 день соответственно.

Таблица 1

Аллелопатическое влияние различных органов паслена черного на начальные ростовые процессы редиса R. sativus




Концентрация

Водные вытяжки

Всхожесть

Энергия прорастания

лист

плоды

корень

стебель

лист

плоды

корень

стебель

50мг/10мл

33,3

76,6

36,6

16,6

0

73,3

30

0

10мг/10мл

10

76,6

50

33,3

0

73,3

30

0

5мг/10мл

10

83,3

56,6

66,6

40

86,6

46,6

13,3

1мг/10мл

76,6

76,6

56,6

23,3

0

76,6

40

0

Контроль вода дист.

56,6

60

Опыты по изучению роли концентрации вытяжек паслена черного в аллелопатическом эффекте показали, что не всегда при увеличении концентрации угнетается всхожесть семян редиса. Закономерное уменьшение энергии прорастания и всхожести при увеличении концентрации наблюдается в опыте с вытяжками из корня паслена черного. В опыте с листьями и стеблями паслена на 7 день все вытяжки оказали угнетающее действие на семена редиса. В то время как водные вытяжки из плодов паслена, наоборот, стимулировали прорастание семян, оказали положительный аллелопатический эффект. Таким образом, зависимость аллелопатического эффекта от концентрации экстракта не всегда четко прослеживается и имеет сложный нелинейный характер.

Результаты опытов свидетельствуют, что S. nigrum обладает аллелопатической активностью в отношении выбранных тест-объектов, может обладать ингибирующими и ростостимулирующими свойствами в отношении микроорганизмов окружающей среды, которые в свою очередь образуют взаимосвязи с растениями. Тем самым угнетая их рост или же, помогая, в усвоении сложных элементов (азот, фосфор). Этот эффект зависит в основном от концентрации действующих веществ и органа растения, из которых они были выделены. Также замечено, что вытяжки зрелых плодов оказывают положительно влияние на всхожесть и энергию прорастания во всех концентрациях на другое растение.

Все полученные данные могут быть направлены на разработку экологически чистого препарата с аллелопатическими свойствами. В настоящее время известно недостаточно препаратов с полифункциональностью, которые бы широко использовали для повышения урожайности и для борьбы с болезнетворной микрофлорой растений.



Список использованных источников:

  1. Астафьева О.В., Вилкова Д.Д., Батаева Ю.В., Магзанова Д.К., Егоров М.А. Исследование антибактериальных свойств стимулятора роста растений «Эпин-экстра» с целью получения экологически чистой продукции // Вестник алтайского государственного аграрного университета. 2015. №8. С. 81 – 85.

  2. Вилкова Д.Д., Попко К.В., Астафьева О.В. Сравнительные исследоваия антибактериальной активности экстрактов Solanum nigrum L. / Химия и Технология растительных веществ: Тезисы докладов IX Всероссийской научной конференции с международным участием и школой молодых ученых (28-30 сентября 2015). Сыктывкар – Москва: Институт химии Коми НЦ УрО РАН. 2015. С.40

  3. Гродзинский А.М., Гродзинсикй Д.М. Краткий справочник по физиологии растений. Киев: Наукова думка. 1973. 591 с.

  4. Aamir Mushtag, Mahmood Ahmad. Hepatroprotectivite activity of Aqueous-Ethanolic Extract of Solanum nigrum against nimesulide intoxicated albino rats // European Journal of Zoological Research. 2013. V.2, №2. P.19-25

  5. Parameswari K., Sudher Aluru, Kishori. B. In vitro antibacterial activity in the extracts of Solanum nigrum // Indian Streams Research Journal. 2011. V.2, №7. P. 1-4.

  6. Sweta Prakash, Ashok K. Jain. Antifungal activity and preliminary phytochemical studies of leaf extract of Solanum nigrum Linn // International Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences. 2011. V.3, №4. P. 352-355.

  7. Сухенко Л.Т. Лабораторно-практические занятия по микробиологии с основами вирусологии, в 2 ч., Ч.2. Астрахань: Изд-во АГПУ, 1999. С. 5—9.
  8. ГОСТ 12038-84 Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения всхожести (с Изменениями N 1, 2) М.: ИПК Издательство стандартов, 2004.



Достарыңызбен бөлісу:




©dereksiz.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет